Het stelsel maakt onderdeel uit van de veneuze bloedsomloop en fungeert als een drainagesysteem van het lichaam dat begint in de lymfevaten en eindigt in grote aders. Het stelsel is van groot belang bij de afweer in het menselijk lichaam, voorkoming van een auto-immuunrespons, transport van bloedcellen, afbraak en rijping van lymfocyten alsmede het reinigen van het bloed. Het stelsel vervult een immuunafweerfunctie van het lichaam door de aanwezigheid van lymfocyten in lymfeklieren (ook wel lymfeknopen genoemd) die via de lymfe in de bloedsomloop recirculeren.
Het lymfevatenstelsel ligt nagenoeg parallel aan de bloedvaten en is een open systeem, in tegenstelling tot de bloedsomloop. Het bestaat uit lymfevaten, lymfebanen en lymfeklieren. Lymfe wordt vanuit de extracellulaire ruimte, nadat het de bloedbaan heeft verlaten, opgezogen door de lymfevaten. Vanuit daar vindt er transport plaats via de lymfevaten naar de lymfeknopen. De milt behoort niet tot het lymfestelsel, maar voert wel een soortgelijke functie uit maar dan in het bloedvatenstelsel.
Het lymfe bestaat onder andere uit lymfocyten die weer tot de groep leukocyten (=witte bloedcellen) behoren. Er zijn T-lymfocyten (die danken hun naam aan de thymus), B-lymfocyten en cytotoxische T-cellen. Deze cellen detecteren bepaalde antigenen (lichaamsvreemde stoffen). B-cellen kunnen zich bijvoorbeeld via het MHC-complex presenteren na de opsonisatie (het "opeten") van lichaamsvreemde stoffen zoals een bacterie of virus. De T-lymfocyten gelijk de betreffende cel doden en/of geven informatie door aan de B-lymfocyten die daarop weer veranderen in plasma-cellen. Deze plasmacellen maken immunoglobulinen aan die weer specifiek hechten op lichaamsvreemde stoffen.
Tevens kunnen de B-lymfocyten zelf al de lichaamsvreemde stoffen herkennen en tot productie van immunoglobulinen overgaan. Daardoor worden de lichaamsvreemde cellen (of virus bevattende cellen) weer herkend door T-cellen die ze onschadelijk maken. Dit proces van herkenning en onderwijzen van de B-cellen gebeurt in de lymfeklieren via complexe signaleringssystemen. Om een aanval van de lymfocyten op lichaamseigen cellen te voorkomen vind in de thymus een proces plaats waarbij T-lymfocyten die lichaamsantigenen herkennen direct sterven, voordat ze uitgerijpt zijn. Voor B-lymfocyten geldt een vergelijkbaar proces van herkenning. Immuungestoorde ziekten kunnen optreden wanneer dit proces zich niet goed voltrekt.
De lymfeklieren kunnen van belang zijn bij het diagnostiseren van bepaalde infectieziekten en maligniteiten (kanker). De schildklier is dan een eerste station waar een maligniteit naar toe verspreidt. Indien een biopt (stuk weefsel verwijderd door middel van naald of iets dergelijks) uit een schildklier "negatief" is, betekent dit dat er geen maligne (ongeremd delende) cellen zijn aangetroffen.
Daarnaast zijn er tal van andere afwijkingen aan een lymfeklier of lymfevat mogelijk
In het lymfevatenstelsen zelf kan ook kanker ontstaan (lymfeklierkanker).